化学性质
与单质反应:铟在空气中稳定,加热到熔点以上会氧化成 In₂O₃;能与硫在高温加热的条件下反应,生成 InS 或 In₂S₃;室温下能与氟、氯、溴反应生成 InF₃、InCl₃、InBr₃,加热条件下与碘蒸气发生反应;能与氮气在高温下反应;也能与钍、铌、铂等金属发生反应。
与无机化合物反应:铟能与盐酸、稀高氯酸、稀硝酸等反应生成对应的盐和氢气,与浓硝酸在加热的条件下反应生成硝酸铟、二氧化氮和水;能与过量的氢氧化钠、氢氧化钾反应;还能与氯化铟、溴化汞、硫化铟、三氧化铟等卤化物发生反应。
与有机化合物反应:铟能与烷基氯、烷基溴、烷基碘以及十羰基合二锰等有机化合物反应。
铟的应用高度依赖其高导电性、透明性、低熔点、耐腐蚀性和独特的核物理性质,尤其在电子信息和新能源领域不可替代。随着 5G、新能源汽车、量子计算等技术的发展,铟的战略地位将进一步提升。然而,铟资源稀缺(全球储量约 5 万吨,主要伴生于锌矿),需关注可持续开采和回收利用(如从废旧显示屏中提取铟)。
精铟的核心特性
超高纯度
杂质含量极低(如铅、锌、铁等金属杂质通常低于百万分之一),确保材料性能的稳定性和可靠性。
物理性质优异
导电性:电阻率低(约 8.3 × 10⁻⁸ Ω・m),接近纯银,适合高频电路和精密电子器件。
延展性:可轧制成厚度仅 0.1 微米的箔材,或拉成极细的导线,用于柔性电子和微纳加工。
低熔点:熔点 156.6℃,便于低温焊接和合金制备,且焊接过程中不易损伤敏感元件。
化学稳定性
在常温下不易氧化(需在高温或强腐蚀性环境中才会反应),适合高要求的密封和涂层应用。
精铟的制备方法
精铟通常以粗铟(纯度约 95%~99%,来源于锌矿冶炼副产物)为原料,通过多级提纯工艺获得:
电解精炼
将粗铟作为阳极,纯铟片作为阴极,在硫酸或氯化物电解液中通电,杂质(如锌、铅)沉积为阳极泥,铟离子迁移至阴极形成纯度约 99.95% 的电解铟。
真空蒸馏
在高真空(10⁻³~10⁻⁴ Pa)和高温(500~1000℃)下,利用铟与杂质(如镉、锡)的蒸气压差异分离,纯度可提升至 99.99%~99.999%。
区域熔炼
通过移动加热线圈使铟棒局部熔融,杂质随固液界面移动富集到末端,重复操作后纯度可达 99.9999%(6N)以上。
化学提纯
利用萃取(如用有机膦酸萃取铟)、离子交换或深度结晶等方法进一步去除微量杂质。